Контроль качества сварки - Контактный электронагрев

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 15:57

Просмотров: 31778

При контактном электронагреве, как и при различных способах контактной сварки, места токоподвода должны быть чистыми. Скорость электронагрева устанавливается в зависимости от формы нагреваемой заготовки. Заготовки простой формы в виде стержней, полос, уголков можно нагревать быстрее заготовок сложной формы в виде заклепок, стержней или полос переменного сечения. Скорость нагрева заготовок зависит от плотности тока, теплоемкости металла и теплоотдачи. В среднем продолжительность нагрева стали до 1200° колеблется от 0,5 до 1,5 мин. При увеличении продолжительности нагрева мощность установки снижается. Расход электроэнергии при нагреве 1 т стали до 1200° составляет от 230 квт-час (А. С. Гельман) до 326 квт-час (В. А. Лапшин). На процесс нагрева влияет форма токоподводящих контактов, которая выбирается в зависимости от расположения мест нагрева и положения заготовки между Техника ведения процесса контактного электронагрева ними. При сплошном нагреве заготовки удобен торцовый токоподвод, поверхность которого при неровных концах заготовок делается плоской. При ровных концах заготовок (заготовки, полученные на токарных, фрезерных станках и пилах) поверхность токоподводящих контактов делается зубчатой, что обеспечивает более равномерную температуру по длине заготовки. При нагреве средних участков заготовок токоподвод делается по типу Фиг. 184. Схема токоподвода при электронагреве. а - к торцам; б - к торцу и к боковой поверхности в - к боковой поверхности. устройств стыковых машин. При нагреве одного конца заготовки токоподвод делается комбинированным. Со стороны нагреваемого конца устанавливается торцовое токоподводящее устройство, а второй токоподвод осуществляется по типу зажимов стыковых машин. Схемы токоподвода в зависимости от расположения нагреваемых мест приведены. На процесс электронагрева влияет также величина давления электродов на нагреваемую заготовку. Величина давления выбирается исходя из условия обеспечения хорошего контакта. При недостаточном давлении тепло выделяется в местах токоподвода, что вызывает перегрев этих мест и неравномерное распределение температуры по длине заготовки. При слишком большом давлении заготовка в местах токоподвода нагревается слабо, а ее участки между контактами могут быть деформированы, так как нагретый металл обладает небольшой прочностью. При торцовом токоподводе давление не должно превышать 200-250 кг, а при токоподводе, представленном 2500-3000 кг. Автоматизация контроля температуры нагрева позволяет снизить расход электроэнергии и предупреждает порчу заготовок из-за перегрева.

получается в результате недостаточного оплавления, т. е. слишком раннего начала осадки. Кроме того, слишком большое утолщение получается при сварке сопротивлением заготовок, предназначенных для сварки оплавлением, когда припуск на сварку значительно выше. Этот порок отсутствует при соблюдении величины припуска на осадку. Наружные трещины. Трещины появляются при стыковой сварке высокоуглеродистых и легированных сталей в результате слишком быстрого охлаждения места сварки, что наблюдается при сварке этих сталей непрерывным оплавлением и при длительном нахождении сваренной детали в зажимах машины.

Внешний вид сварного стыка с раковиной.

Иногда трещины возникают при охлаждении сваренных заготовок на воздухе. Для предупреждения этого порока сварку высокоуглеродистых и легированных сталей необходимо производить оплавлением с подогревом, а после сварки детали немедленно освобождать из зажимов машины. Образование трещин предупреждается также быстрым помещением сваренных заготовок в теплоизоляционную среду (угольная или асбестовая крошка) или в нагретую печь. Подгары поверхности в местах токоподвода. Этот порок получается при загрязнении токоподводящих губок машины и заготовок, при недостаточном усилии зажатия и может сопровождаться наружными раковинами и трещинами. Порок устраняется предварительной очисткой заготовок, токоподводящих губок и созданием достаточного усилия зажатия. Наружные пороки выявляют осмотром и замером сваренных деталей. Трещины выявляются после зачистки наждаком. Этот вид порока часто встречается при сварке заготовок инструмента на машинах с ручным приводом при отсутствии концевого выключателя тока. Раковины образуются при длительной выдержке заготовок под током в момент осадки, а иногда и после окончания осадки. Раковины могут образоваться также при стыковой сварке тонкостенных заготовок на машинах большой мощности из-за повышенной силы тока в момент осадки. Подобные дефекты зачастую приводят к неисправимому браку или вынуждают применять для устранения малопроизводительные способы сварки (газовую и ручную электродуговую). Устраняются раковины точным соблюдением величины осадки под током, повышением скорости осадки, а также ограничением силы тока путем включения в первичную цепь трансформатора машины дросселя. Непровары - результат неправильного подбора и настройки машин, а также нарушения требований техники ведения сварки и технологии. К непосредственным причинам появления непроваров относятся: недостаточная мощность машины, низкое давление осадки, недостаточный нагрев кондов заготовок, недостаточный припуск на сварку и осадку, плохая подготовка торцов заготовок, слишком раннее выключение тока (перед началом осадки). Кроме того, непровары имеют место при сварке на стыковых машинах с большими люфтами в отдельных узлах подающего устройства, плохом состоянии направляющих и контактов сварочной или первичной цепей. Непровары часто сопровождаются расслоением и отсутствием усиления в месте сварки. Непровары снижают прочность сварного соединения. Выявляются они микроисследованием. Перегрев места сварки. Этот вид порока характеризуется наличием крупного зерна и является результатом слишком длительной выдержки нагретых до высокой температуры концов заготовок. Перегрев выявляется металлографическим исследованием. Устраняется отжигом или нормализацией. Внутренние трещины. Внутренние трещины часто сопровождаются наружными трещинами и возникают по тем же причинам. Кроме того, они могут появиться в результате наличия в свариваемом металле неметаллических включений. Внутренние трещины выявляются металлографическим исследованием места сварки и прилегающих участков. Меры борьбы те же, что и при наружных трещинах. Шлаковые включения. Шлаковые включения представляют собой главным образом окислы элементов, входящих в состав свариваемого металла. Шлаковые включения наблюдаются при неустойчивом оплавлении, при недостаточной величине осадки и преждевременном выключении тока. Часто шлаковые включения сопровождают непровар и выявляются теми же методами. Устранить наличие шлаковых включений в месте сварки можно путем устойчивого ведения процесса оплавления и соблюдения требований технологии.